Инженерная психология - "Система человек

Оглавление:

Научно-технический прогресс позволил создать сложные системы — энергетические, транспортные, производственные, образовательные, медицинские и другие — для удовлетворения потребностей общества. Однако с самого начала было ясно, что успех инженерных возможностей зависит от того, насколько люди смогут эффективно управлять такими системами, а это требует учета человеческих характеристик. Инженерная психология как научная дисциплина возникла в ответ на требования реального мира при проектировании сложных инженерных систем и остается актуальной областью совершенствования и сегодня [21 и др ]. Основной целью инженерной психологии является проектирование систем управления, характеризующихся соответствием характеристик человека и программно-аппаратных компонентов, обеспечивающих повышение эффективности, сохранение здоровья и развитие человека как субъекта труда.

Предметом классической инженерной психологии является деятельность оператора в автоматизированных системах управления. В современных условиях использование электронных и компьютеризированных средств не ограничивается производством и управлением. Использование таких устройств предоставило массу возможностей для освоения ранее недоступных сфер (микро- и макроуровень), вошло практически во все сферы человеческой деятельности, часто приобретая признаки предмета необходимости. Прагматическая составляющая использования электронных и компьютерных средств определяется потенциальными возможностями повышения качества (точности, скорости, оптимальности, надежности) действий и операций, таких как 1) поиск, сбор, обработка и передача информации; 2) расчеты, вычисления по задаче и ее решению; 3) управление системами, работающими в реальном времени; 4) принятие решений (объективность и обоснованность) за счет оперативной обработки рядов данных и возможного прогнозирования результатов и др. Кроме того, современные электронные и компьютерные средства расширяют возможности общения, исследовательской и проектной деятельности, творчества в области искусства.

Разработка и совершенствование программных и аппаратных средств, ориентированных как на расширение их функциональных возможностей, так и на особенности людей как пользователей, базируются на опыте, концепциях, принципах и методах анализа и проектирования систем управления классической инженерной психологии. Расширение областей применения исследований в области инженерной психологии потребовало изменения понимания предмета инженерной психологии. Его объектом является не только деятельность оператора по проектированию автоматизированных систем, но и другие виды деятельности, предполагающие использование современных технических средств для их совершенствования. Это утверждение определяет основное содержание последующего изложения — классические понятия инженерной психологии (о деятельности оператора) с обсуждением некоторых вопросов психологии пользователя электронных средств.

Идеи и принципы системного анализа как методологической основы концептуализации, формирования и уточнения идей содержания являются фундаментальными для инженерной психологии. Структура объекта описывается набором связей элементов, определяющих целостность в соответствии с выбранным или заданным критерием. В зависимости от выбранного критерия, модели (описания) объекта могут быть разными.

Существует два вида принадлежности (анализа или декомпозиции) целостности: а) логическая и эмпирическая основа для выделения аспектов системы, ее различных сторон и установления связей между ними — собственно структурный анализ; б) анализ функций системы и выделение элементов, обеспечивающих их реализацию.

Модели объектов создаются на основе того или иного метода анализа и их комбинации, в результате чего получается соответственно структурное, функциональное или структурно-функциональное описание. Выбор между языком функций и языком элементов определяется особенностями объекта. Для технических и человеко-машинных систем характерно описание структуры на основе функционального анализа (структура — это вариант упорядочения функций).

«Система человек – машина»

Согласно принципам системного анализа, объектом инженерной психологии является система управления («человеко-машинная система» — ЧМС), а объект управления имеет ярко выраженный системный характер. Системы, объект и его управление описываются набором моделей, основанных на анализе функций их элементов. Примерами системных объектов управления являются воздушное сообщение в районе аэропорта, энергоснабжение региона, производственные предприятия, региональные и государственные (и международные) системы здравоохранения и образования. Управление такими объектами требует разработки специальных структурно-функциональных образований — систем управления, обеспечивающих решение социально значимых задач. Существует два типа таких систем — информационные системы или системы обработки данных (DPS) и системы управления (MS).

Информационные системы различаются по степени обобщения информации и включают: 1) территориальные системы передачи и обработки данных для планирования, контроля и реализации программ развития в различных отраслях экономики; 2) отраслевые информационные системы для услуг в области здравоохранения, образования, науки, транспорта, энергетики, финансов и банковского дела; 3) локальные системы сбора и обработки планово-экономической и учетной информации для задач планирования и контроля на предприятиях и в организациях. Сами системы управления предназначены для управления функционированием объекта системы с помощью технических, в том числе электронных, средств. Они включают два типа систем: 1) системы управления технологическими процессами (производственные, энергетические и транспортные системы); 2) системы дистанционного управления (роботы-манипуляторы) и поддержки деятельности «пилота» транспортного средства «в кабине». Проблемы в разработке устройств дистанционного управления очевидны.

Инженерно-психологические проблемы разработки средств поддержки деятельности людей, управляющих дорожным движением, не столь очевидны. Управление высокоскоростными железнодорожными поездами, воздушными судами (самолетами, вертолетами), объектами водного транспорта (кораблями и подводными лодками), космическими аппаратами характеризуется высокой ситуационной динамикой и необходимостью учета большого количества факторов, включая факторы угрозы. Возможности человека по учету большого количества взаимосвязанных характеристик и скорости в таких условиях ограничены; для их преодоления требуются специальные инженерно-психологические разработки, поддерживающие, а значит, обеспечивающие эффективность и безопасность функционирования системы. В качестве примера можно привести управление посадкой вертолета на палубу корабля. Пилот должен выбрать время посадки для успешного приземления — интегрировать характеристики скорости, крена и вертикального движения, прогнозировать изменения относительного положения палубы и вертолета по четырем координатам.

Системы управления, независимо от их природы и назначения, можно представить в виде «контура управления», содержащего четыре компонента: объект (то, что подлежит управлению), компонент управления (то, что управляет), механизм воздействия и средства обратной связи.

В основном, системы управления различаются тем, является ли управляющим компонентом программное и аппаратное обеспечение или человек. Когда управляющие действия выполняются по программам функционирующих технических средств, такую систему принято называть автоматической. Это означает, что человек не участвует в схеме управления последовательно с техническими элементами, но в его функции входит запуск системы, выбор программы и режима работы, а также контроль их выполнения. В случае сбоя — возникновения неисправностей — система прекращает работу до устранения неисправности и требует разрешения на продолжение работы.

Автоматизированные системы управления

Системы, включающие человека в качестве компонента с функцией источника управления, обычно называются автоматизированными системами управления (АСУ).

Контуры управления автоматических (a) и автоматизированных (b) систем управления

Человек параллельно вовлечен в контур управления автоматизированной системой и имеет доступ к информации о состоянии объекта и характере управляющих воздействий для контроля и изменения режима работы системы. В автоматизированных системах субъект включается в систему последовательно с техническими элементами, выполняет функции: Получение и обработка информации о свойствах управляемого объекта, принятие решений об управляющих воздействиях, выполнение решений в виде передачи команд управления, контроля. Технические средства опосредуют взаимодействие между субъектом и управляемым объектом как в плане предоставления информации для принятия решений, так и в плане передачи команд управления.

Технические средства передачи команд управления используют функцию расширения возможностей человека и снятия ограничений на изменение свойств управляемого объекта, таких как направление и скорость движения, температура и давление, химические реакции и т.д. Команды управления выполняются либо с помощью программно-технических средств, либо человеком, выступающим в качестве субъекта управления отдельной единицей системного объекта (например, пилотами самолетов или машинистами железнодорожных составов). Следует подчеркнуть, что для всех видов профессиональной деятельности, за исключением деятельности оператора, технические средства выполняют эту и только эту функцию.

Такие объекты, как космическая станция, летающий беспилотник, энергосистема региона или отдельная атомная электростанция, самолет в зоне аэропорта, химическое производство и т.д., не могут быть непосредственно «предъявлены» оператору в силу их системности и отсутствия у субъекта возможности прямого восприятия их свойств. Для решения задач управления необходима информация о свойствах объекта, которая предоставляется техническими средствами. Технические средства этой группы выполняют в системе определенную функцию — замещают реальный объект и предоставляют информацию (данные) о свойствах объекта. Осознание особенности функции замещения привело к обсуждению объекта деятельности оператора — состояния системного объекта или абстрактной чертежной системы (которую оператор преобразует по установленным правилам), а также задач деятельности оператора — решения задач управления или абстрактных задач на чертежном материале. Однако несомненно, что оператор взаимодействует с объектом опосредованно — он имеет дело со знаковым эквивалентом объекта, и взаимодействие с объектом носит информационный характер.

Функциональный анализ системы

Функциональный анализ системы позволяет расширить представления о типах АСУ и выявить содержание и особенности деятельности оператора для различных объектов. Доминирование той или иной эргативной функции лежит в основе типологии операторской деятельности.

оператор-технолог. Оператор работает в основном в режиме немедленного обслуживания, выполняет управляющие действия в соответствии с инструкциями, которые, как правило, содержат полный перечень ситуаций и решений. Процессы обработки информации и принятия решений осуществляются по схемам; эффективность деятельности определяется уровнем владения способами и средствами действий в различных ситуациях.
Оператор-диспетчер. Обеспечивает централизованный контроль и координацию событий в реальном времени — контроль транспортных систем (воздушных и железнодорожных), энергетических систем. Основная функция — принятие решений на основе получения и обработки информации и отправки команд управления.
Оператор-наблюдатель. Обеспечивает непрерывный мониторинг в реальном времени характеристик процесса и их отклонений от заданных условий (операторы радиолокационных систем, транспортных систем и т.д.). Основная функция — прием и обработка информации; функции принятия и исполнения решений сокращены, соответствующие операции сведены к минимуму и выполняются по простым схемам.
Оператор-манипулятор. Оператор-оператор работает в автоматизированных системах дистанционного управления движущимися объектами, а также управляет роботами-манипуляторами. Основной функцией оператора этого типа является выполнение управляющего воздействия. Характеристики деятельности определяются требованиями к точности выполнения движений в реальном времени. Успех оператора зависит от уровня развития сенсомоторных процессов и владения тактическими и стратегическими схемами (навыками) организации движений.
оператор-исследователь. Его основная функция в системе — принятие решения о характеристиках объекта, выбор оптимального метода действий на основе анализа текущей ситуации и необходимости учета большого количества факторов. Способ анализа ситуаций не регламентирован и определяется уровнем мышления и опыта. Когнитивные, в основном интеллектуальные, процессы являются ведущими в деятельности. Примерами операторов исследования являются дешифраторы изображений объектов, операторы логистической службы транспорта.
руководство оператора. Основная функция — принятие решений, но в отличие от четвертого типа, объектом принятия решений менеджера является организация, планирование, стимулирование и контроль деятельности людей, организации в целом. Информация, которой располагает или может располагать менеджер, является предпосылкой и основой для формирования альтернативных вариантов и критериев их оценки. Реализация принятых решений не является строго регламентированной во времени, осуществляется другими членами организации. Ведущей психической системой, участвующей в принятии решений, является интеллектуальная. Он принимает рациональные, эвристические или интуитивные решения, определяемые опытом и личностными характеристиками.

Научная и практическая направленность инженерной психологии (как и эргономики) определяется общими целями, а именно: 1) повысить эффективность функционирования систем; 2) обеспечить безопасность и комфортность жизнедеятельности человека (сохранение здоровья) в системах; 3) создать условия для развития личности сотрудников. Цели инженерной психологии могут быть достигнуты, если будут решены два класса проблем: Проблемы исследования закономерностей деятельности и научно-практические проблемы, связанные с проектированием и обеспечением деятельности. Аналогичным образом можно определить цели и задачи проектирования пользовательской активности программного и аппаратного обеспечения.

Подходы к анализу деятельности оператора и задачи инженерной психологии

В процессе своего возникновения и развития инженерная психология должна была постоянно уточнять свой предмет и выстраивать соответствующие ему концептуальные представления. Возникновение инженерной психологии было вызвано необходимостью учитывать закономерности человеческой деятельности при проектировании автоматизированных систем управления. Проектирование инженерных компонентов систем подразумевает не только описание их функций, но и определение свойств в соответствии с назначением системы и спецификой взаимодействия ее компонентов. Поскольку человек является одним из компонентов систем управления, возникла необходимость согласовать его характеристики и технические компоненты (машины). Психология была вовлечена в решение проблем проектирования «человеко-машинных» систем — она обеспечивала процесс проектирования данными о характеристиках и закономерностях функционирования человека. Таким образом, инженерная психология возникла и сформировалась как проектная дисциплина, объектом которой является автоматизированная система управления, а предметом — деятельность человека-оператора в ней.

Возникновение и развитие инженерной психологии было обусловлено общей идеей или представлением о перспективах развития технических систем. Смена идей отразилась в изменении задач инженерной психологии и ее предмета. В то время, когда возникли задачи и практика проектирования автоматизированных систем, перспектива рисовалась в терминах автоматизированных систем, в которых реализация основных целевых функций обеспечивается инженерными элементами, а функции человека ограничиваются управлением. На этом этапе возможность создания инженерных устройств, позволяющих реализовать многие функции системы, оказалась ограниченной: еще не были разработаны и доведены до технического воплощения функции анализа свойств объектов управления, интеллектуальные функции, функции принятия решений и др. Человек-оператор рассматривался как временное явление в рамках перспектив развития технической части систем, он должен был выполнять функции, которые «еще» не подлежали формализации, алгоритмизации и технической реализации. Проектирование систем на этом этапе нуждалось в данных о параметрах и характеристиках функционирования человека, и инженерная психология должна была их предоставить. Таким образом, объектом инженерной психологии на первом этапе ее возникновения были параметры и свойства функционирования человека в системах управления, а целью проектирования инженерной психологии — соответствие параметров и свойств функционирования человека и технических элементов как компонентов системы. Этот подход, как и соответствующий этап развития инженерной психологии, получил название «механоцентрического» (техноцентрического) из-за своей перспективной направленности (автоматические системы) и позиции рассмотрения человека как компонента, равного технической части системы.

Практика проектирования систем «человек-машина» на первом этапе имела два существенных результата: 1) экспериментально получены многочисленные данные о характеристиках когнитивных и исполнительных процессов и многочисленных обуславливающих их факторах; 2) реализован приоритет функций человека в системе. Усилия методистов обосновали идею о том, что качество систем принципиально меняется, когда в них включается человек. Было показано, что рефлексивные способности человека-оператора усложняют его представления о системе управления — они включают не только объект управления и технические элементы системы, но и самого оператора в совокупности его намерений, опыта и индивидуальных характеристик [12]. Именно сознательное регулирование собственной деятельности, прогнозирование последствий операций и действий, умение действовать в нестандартных ситуациях следует рассматривать как главное условие эффективного функционирования систем.

На странице курсовые работы по психологии вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Психология».

Здесь темы рефератов по психологии

Читайте дополнительные лекции: